题目内容

20．小明和小亮用如图1所示的电路来探究串联电路中电压的关系，将各次测量结果记录在表格中．
实验次数L1两端的电压UABL2两端的电压UBCL1 L2两端的总电压UAC
11.51.53
22.52.55
32.65
4505
（1）对比实验1、2可以看出，两次实验小明更换了电源（选填“小灯泡”或“电源”）
（2）实验2的三次测量，需要（选填“需要”或“不需要”）更换电压表量程．
（3）实验3中，L2两端的电压如图2所示，等于2.4V．
（4）在实验4中，电路出现了故障，故障的原因可能是B：
A．L1短路             B．L2短路                 C．L2开路
（5）对比上述实验，小明得出结论：“串联电路中，各用电器两端的电压相等”．你觉得上述结论对吗？不对．你认为上述实验存在的问题是两个灯泡的规格相同，应该换用不同规格的灯泡串联多做几次实验．

分析 （1）比较实验1、2中L1、L2两端的总电压UAC可得出结论；
（2）根据实验2的三次测量数据，结合电压表的量程分析；
（3）根据电压表的量程和分度值得出L2两端的电压；
（4）首先分析电路的连接方式为灯泡L1和L2串联，根据电压表示数的情况分析电路的故障．
（5）通过实验探究分析实验结论通常是使用不同的实验器材，进行多次测量，在多组实验数据的基础上进行分析，以避免实验数据的偶然性，使实验结论更具有普遍意义．

解答 解：（1）第一次实验中L1、L2两端的总电压UAC为3V，第二次实验中L1、L2两端的总电压UAC为5V，对比实验1、2可以看出，两次实验小明更换了电源；
（2）由表中数据可知，实验2的前两次测量数据为2.5V，不超过3V，故可选用小量程，而第三次测量为5V，超过3V，故选用大量程，所以实验2的三次测量需要更换电压表的量程；
（3）电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，则L2两端的电压为2.4V；
（4）A．若L1短路，则L1两端的电压UAB=0V，但表中数据为5V，故A不可能；
B．若L2短路，则L1两端的电压UAB=5V，L2两端的电压UBC=0，故B可能；
C．若L2开路，则电路断路，L1两端的电压UAB=0V，但表中数据为5V，故C不可能．
（5）小明之所以得出“串联电路中，各用电器两端的电压相等”的结论，是因为实验中选用了规格相同的灯泡做实验，这只是个特殊情况，不能作为普遍规律，应换用不同规格的灯泡串联多做几次实验，然后分析数据得出结论．
故答案为：（1）电源；（2）需要；（3）2.4；（4）B；（5）不对；两个灯泡的规格相同，应该换用不同规格的灯泡串联多做几次实验．

点评 本题考查了电压表的读数和串联电路电压特点的应用以及电路故障的分析等，要注意为避免偶然性，应换用不同规格的灯泡进行多次测量，然后分析数据得出结论．

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